生物组合法处理高浓度棉纺退浆废水的工程实践

申发明

【摘要】染整工业近年大量使用PVA浆料、新型染料、助剂等难降解有机物，上述物质大量进入印染废水，对传统的废水处理工艺构成严重挑战，COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000～5000mg/l。本文针对棉纺染整废水的特点，采用混凝沉淀+上流式厌氧流化床+活性污泥法+接触氧化法组合处理的工艺，充分设计利用活性污泥的吸附降解性能及接触氧化法负荷高的特点，大大提高废水处理过程的稳定性及经济性及色度去除效率，工程运行至今效果良好。

【关健词】厌氧流化床；生物组合法；棉纺退浆废水

1、前言

棉毛混纺染整废水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解速度极为缓慢的有机质、染料色素以及有毒物质等。纯棉织物染色废水采用生物处理效果较好，棉混纺织物染色废水及纯化纤织物染色废水的处理效果较差。

江门某纺织企业主要生产棉毛混纺高级牛仔布，因欧美市场需要扩大生产基地，扩建后日产高浓度退浆废水2300m3，项目地处江门潭江上游，区域环境敏感，要求处理后执行广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准。

2、水量及进水出水质

新厂区内高浓度退浆废水为2300m3/d，平均96m3/h，其设计PH值为10，CODcr4500mg/l，BOD51100mg/l，硫化物10mg/l，色度2600倍，悬浮物3000mg/l。

项目正常运行后出水水质标准为PH6-9，CODcr100mg/l，BOD530mg/l，硫化物0.5mg/l，色度50倍，悬浮物70mg/l。

3、废水处理工艺流程

从水质指标可以看出，项目有机污染物浓度、悬浮物及色度严重偏高，废水可生化性极差（BOD5/ CODcr=0.24），设计时须同时考虑到操作简便性、投资运行经济性、场地充足等因素，采用物化预处理（PFC+Ca（OH）2）后，进入上流式厌氧流化床，经水解酸化分解后，进入到活性污泥池，利用活性污泥的吸附性能提高生化时剩余色度的去除效率，活性污泥池内巧妙设置一个沉淀区域，以达到活性污泥自然回流的效果，活性污泥法处理后进入廊道式接触氧化池，在接触氧化池内进成一个浓度递减带，出水进入到二沉淀完成沉淀后达到排放标准外排。

上述工艺特点：1、运行稳定，可满足出水要求；2、有物化处理控制，可抵抗冲击负荷；3、自动化程度要求较低，运行管理简单方便。

4、主要构筑物参数

4.1 格栅井。格栅井设置粗细各一道，用于去除污水中较大悬浮物，可保护水泵及后续处理单元。工艺尺寸：5.5×0.9×1.0m。

4.2 调节池。用于调节水量水质，减少冲击负荷，停留时间（HRT）=10h，工艺尺寸：17.5×12.5×4.4m，池内设穿孔曝气管，曝气强度为5m3/m2min。

4.3 反应沉淀池。混凝沉淀预处理池，通过投加PFC、PAM等混凝絮凝剂初步大幅度去除废水中的悬浮物、色度及部分有机物，设计表面负荷q=2.0m3/m2*h，工艺尺寸： 10.0×5.0×4.8m。

4.4 上流式厌氧流化床。池底设布水设施，池内设3米填料层增加污泥濃度，废水从底均匀往上流，设计一定的流速以使污泥在底区形成悬浮层，提高水解酸化及进一步分解的效率。停留时间（HRT）=10.0h，总工艺尺寸：19.2×8.4×6.5m，分四格，内装弹性填料484m3。

4.5 活性污泥池（含沉淀区）。采用完全混合式曝气设计，活性污泥可充分接触，菌胶团细菌在池中吸附了大部分的溶解底物，丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢，进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生，设计HRT=12.0h，总工艺尺寸：19.6×12.0×5.4m内装微孔曝气器654套。

4.6 接触氧化池（成狭长形走廊）。采用组织填料比表面积大，挂膜后生物浓度高，负荷大且耐冲击，为系统稳定运行提供保障。设计HRT=6.0h，工艺尺寸：18.3×6.8×5.5m内装组合填料373m3，微孔曝气器356套。

4.7 二次沉淀池。接触氧化池脱落下来的污泥在二沉池内完成泥水分离，二沉淀采用斜管沉淀池，分区排泥，避免污泥厌氧上浮。设计表面负荷q=0.8 m3/m2 .h，工艺尺寸：17.5×7.0×4.9m，内装斜管填料123m3。

4.8 污泥池。用于分区生物污泥及混合污泥，生物污泥必须时用于补充生化池内微生物浓度，有效容积100m3，工艺尺寸：6.7×3.0×3.3m。

5、运行费用统计

（1）人员编制及工资 系统定员8人，平均吨水成本0.405元/吨；（2）工艺设备平均每天运行消耗功率1472.0kwh，平均吨水成本为0.384元/吨；（3）PFC、PAM、脱色剂等药剂综合费用平均吨水成本为1.17元/吨，合计1.959元/吨。

6、工程运行效果

工程自运行以来效果良好，预处理大幅度降低了后续生物处理的负荷；水解酸化单元出水B/C由处理前的0.24提高到0.38，适当补加的营养元素提高了水解酸化细菌的活性，搅拌强度的增强使细菌与废水得到充分接触，是水解酸化单元效率的提高的关键；调试初期为缩短培菌时间采用从老生产区废水处理系统中直接抽取活性污泥的方法进行接种培养，水解酸化细菌活性增强和缺氧条件下好氧活性污泥降解作用，辅以工艺后段强吸附氧化降解，好氧池内DO控制在2.5mg/l即可，COD去除率较常规曝气池大幅度。运行32天后活性污泥池内浓度达到3500mg/l，运行三个月取样平均水质结果如下：BOD5=16.7mg/l，CODCr=84.2mg/l，悬浮物SS=37mg/l，色度=32倍，其它污染因子指标全部合格。

7、结语

从本工程建设及运行的实践来看，尽管经过多年努力掌握了一套基本可行的混纺退浆废水处理工艺，可有效地解决废水中高有机污染物浓度、高色度及生化性差的问题，但工艺路线总体上并无突破性，特别是工厂订单式生产特点，加重了废水治理难度。本工艺的特点是通过强化混凝沉淀处理使生化处理的负荷控制在一定范围，按微生物的特性结合水质特点设置两级好氧池，出水水质稳定。